硼氮氫類化合物中B-H鍵的反應(yīng)活性研究.pdf

1、河南衙瓤大孳碩士學位論文硼氮氫類化合物中BH鍵的反應(yīng)活性研究學科、專業(yè)研究方向申請學位類別申請人指導(dǎo)教師無機化學硎化學理學碩士楊秋雨李慧珍陳學年二0一五年十一月副教授教授摘要硼氮氫(BNH)類化合物是一類由B、N、H原子組成的化合物，可以作為還原劑還原醛、酮，合成其他類型的有機化合物，制備BN材料等。近年來又因作為儲氫材料而備受關(guān)注。BNH類化合物中存在著與B相連的負電性氫和與N相連的正電性氫，這種負電性氫和正電性氫能夠與提供相反電荷的

2、氫原子發(fā)生分子內(nèi)或分子間作用。正氫與負氫相互作用可釋放氫氣，所以BNH類化合物可作為潛在的儲氫材料，目前的研究主要集中在其釋氫性能上，然而對儲氫材料本身的化學反應(yīng)研究較少。本論文主要研究B—NH類化合物中BH鍵的反應(yīng)活性，對設(shè)計和合成新的儲氫材料具有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)正電性氫與負電性氫之間相互作用生成氫氣和新的含BN、B—O化合物這一反應(yīng)原理及課題組前期對正氫負氫之間形成雙氫鍵誘導(dǎo)氫氣生成反應(yīng)的探索，我們系統(tǒng)研究了含有活性不同的BH鍵

3、的B—NH類化合物與能夠提供正電性氫的醇、酚和酸反應(yīng)。主要內(nèi)容包括：1)氨硼烷(AB)與不同的酚及有機酸反應(yīng)；2)氨基乙硼烷(ADB)與羧酸、堿金屬氫化物反應(yīng)；3)N，N二甲基苯胺硼烷(DMABH3)、四氫呋喃硼烷(THFBH3)與不同的酚反應(yīng)；4)堿金屬硼氫化物(LiBH4、NaBH4)與不同的醇反應(yīng)等。利用11BNMR檢測反應(yīng)過程，并通過核磁共振、傅里葉變換紅外光譜、X射線單晶衍射等測試手段對產(chǎn)物進行表征。研究發(fā)現(xiàn)，上述反應(yīng)不僅與B

4、。H鍵的活性有關(guān)，也受溫度、濃度、計量比、溶劑等條件的影響。具體結(jié)果如下：1)AB能夠與提供正電性氫的有機酸(如冰醋酸、草酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸等)反應(yīng)。在室溫條件下，AB與冰醋酸在有機溶劑中反應(yīng)時可以得到一取代產(chǎn)物，即AB中與B相連的一個負氫被取代；與氯乙酸反應(yīng)時可以得到多種取代產(chǎn)物，即先得到一個氫被取代的產(chǎn)物NH3BH200CCH2C1，AB完全反應(yīng)后，NH3BH200CCH2C1進一步與過量的氯乙酸反應(yīng)，得到兩個氫被取代的